JP5267132B2 - 着磁パルサリングおよびセンサ付き転がり軸受装置 - Google Patents

Description

本発明は、着磁パルサリングおよびそれを備えたセンサ付き転がり軸受装置に関する。

自動車などの車輪を支持する転がり軸受装置には、アンチロックブレーキシステムなどを制御するために、当該車輪の回転速度を検出するためのセンサ装置が組み込まれたセンサ付き転がり軸受装置がある（例えば、特許文献１参照）。前記センサ付き転がり軸受装置は、内軸（回転輪）側に設置された着磁パルサリングと、この着磁パルサリングに対向する磁気センサとを有しており、前記磁気センサが前記着磁パルサリングの回転による磁気変化を検出することにより車輪の回転速度を検出できるように構成されている。
上記着磁パルサリングは、ゴム等からなる弾性体にフェライト等の磁性体粉を混合した磁性材料からなる磁石部材を、内外輪間の環状開口部を密封する密封装置の回転輪と一体回転可能に固定される支持部材の軸方向外側面に加硫接着することで当該回転輪側に一体回転可能に取り付けられている。また、この着磁パルサリングには、複数のＮ・Ｓ極が周方向周りに交互に配設されている。一方、磁気センサは、磁気検出素子を備えたものであり、その検出面が着磁パルサリングの被検出面に対向するように回転輪の軸方向外側に配置されている。そして、磁気センサが、回転輪の回転に応じた着磁パルサリングからの磁界の変化を検出することにより、回転輪の回転速度を検出するように構成されている。

特開２００６−２２０２７０号公報（図１、図２）

前記センサ付き転がり軸受装置において、着磁パルサリングの磁石部材は、ゴム等の弾性体を用いた磁性材料によって形成されているため、強度的に弱く、外部から侵入する塵埃等によってその着磁面に損傷や磨耗が生じ、磁気特性が劣化する場合があった。
このため、例えば、ゴム等の弾性体を用いた磁性材料に代えて、耐傷性や耐磨耗性に優れたプラスチック磁石材料を用いることが提案されている。着磁パルサリングにおいて、このプラスチック磁石材料を用いることで、損傷や磨耗による磁気特性の劣化を抑制することができる。
その一方、プラスチック磁石材料は、フェライト等の磁性体粉と樹脂材料とを混合して形成されたものであるため、プラスチック磁石材料からなるプラスチック磁石部材が固定される支持部材との間においては、その熱膨張係数が大きく異なる。また、このプラスチック磁石は、ゴム等の弾性体と比較して耐傷性や耐磨耗性に優れる反面、脆性が高く変形によって破損を生じやすい。また、前記接着剤の劣化により、接着強度が低下することがある。
これにより、前記接着剤によりプラスチック磁石部材を支持部材に接着させ、固定した場合、温度変化に起因して、これらの両部材間に変形量の差が生じることにより、プラスチック磁石部材に過大な応力が作用して、プラスチック磁石部材に破損が生じるおそれがあり、一方、接着剤の劣化に起因して、前記両部材間の接着状態を安定して維持できなくなるおそれがある。
したがって、前記着磁パルサリングは、十分な信頼性を得ることができないという欠点があった。

本発明は、このような事情に鑑み、信頼性の高い着磁パルサリングおよびそれを備えたセンサ付き転がり軸受装置を提供することを目的とする。

本発明の着磁パルサリングは、環状のフランジ部を有し、回転体に一体回転可能に固定される支持部材と、
前記フランジ部の一端面に固定され、多数の磁極が周方向に所定間隔で配列されている環状のプラスチック磁石部材と
を備えており、
これらの両部材が、当該両部材の間に形成された接着剤からなる接着層により互いに固定されている着磁パルサリングであって、
前記プラスチック磁石部材は、磁性体粉と樹脂材料とを含むプラスチック磁石材料により形成された環状のプラスチック磁石素材に対してアニール処理を施すことにより得られた部材であることを特徴としている。

本発明の着磁パルサリングによれば、前記プラスチック磁石素材に対してアニール処理を施すことにより得られたプラスチック磁石部材と、前記支持部材とを、当該両部材の間の接着層により互いに固定しているので、プラスチック磁石部材の寸法変化が抑制され、プラスチック磁石部材と支持部材との間の接着状態を安定して維持することができ、十分な信頼性を得ることができる。
とりわけ、前記プラスチック磁石部材が、磁性体粉と、ポリアミド樹脂からなる樹脂材料とを含むプラスチック磁石材料により形成された環状のプラスチック磁石素材に対して１５０℃で少なくとも１時間の加熱によるアニール処理を施すことにより得られた部材であるときには、かかる作用効果をより確実に得ることができる。

本発明の着磁パルサリングにおいて、前記接着剤の吸水率が０．０５質量％以下であることが好ましい。これにより、接着剤の劣化を抑制して、接着強度を維持することができるので、プラスチック磁石部材と支持部材との間の接着状態をより安定して維持することができる。

本発明の着磁パルサリングにおいて、前記接着層の厚さが０．１ｍｍ〜０．３ｍｍであることが好ましい。これにより、上述の作用効果に加えて、線膨張係数の差によって、支持部材およびプラスチック磁石部材が互いに離間する方向に寸法変化を生じた場合でも、前記接着層によって、支持部材とプラスチック磁石部材との間を接着して、隙間が生じることを抑制することができるとともに、この接着層によって、プラスチック磁石部材を補強して、プラスチック磁石部材における発生応力による当該プラスチック磁石部材の破損を抑制することができる。

本発明のセンサ付き転がり軸受装置は、固定輪及び回転輪と、
これらの間に転動自在に配置された転動体と、
前記回転輪に一体回転可能に固定された着磁パルサリングと、
前記着磁パルサリングの磁極の変化を検出することによって前記回転輪の回転状態を検出する磁気センサと
を備えているセンサ付き転がり軸受装置において、
前記着磁パルサリングは、上述した着磁パルサリングであることを特徴している。

本発明のセンサ付き転がり軸受装置によれば、上述した着磁パルサリングを備えているので、上述の着磁パルサリングと同様の作用効果が奏される。

本発明の着磁パルサリングおよびそれを備えたセンサ付き転がり軸受装置は、高い信頼性を示すという優れた効果を奏する。

本発明の一実施形態に係るセンサ付き転がり軸受装置の構成を示す断面図である。 図１に示されるセンサ付き転がり軸受装置に採用された着磁パルサリングの構成を示す要部拡大断面図である。 接着層の厚さと、接着層におけるせん断接着強度との関係を示すグラフである。 接着層の厚さと、接着層におけるせん断剥離強度との関係を示すグラフである。 接着層の厚さと、接着層における凝集破壊率との関係を示すグラフである。 図６（ａ）は、温度を１２０℃から−４０℃に変化させたときの接着層の厚さとプラスチック磁石部材における引張応力との関係を調べた結果を示すグラフ、図６（ｂ）は、温度を１２０℃から−４０℃に変化させたときのプラスチック磁石部材と接着層との界面における最大せん断応力に対する接着層の厚さの影響を調べた結果を示すグラフ、図６（ｃ）は、接着層の厚さと、温度を１２０℃から−４０℃に変化させたときの接着層における最大歪みとの関係を示すグラフである。 着磁パルサリングの製造方法の工程図である。 プラスチック磁石素材を１５０℃で加熱したときの加熱時間と、プラスチック磁石素材の外径の収縮率との関係を示すグラフである。 プラスチック磁石素材のアニーリング処理の有無と、着磁パルサリングの接着層におけるせん断剥離強度との関係を調べた結果を示すグラフである。 着磁パルサリングの製造方法の工程図である。 充填工程で用いる金型のゲートの構成を示す要部拡大断面図である。 （ａ）は、充填工程後のプラスチック磁石材料中の磁性体粉を模式的に示す図である。（ｂ）は、磁場成形工程後のプラスチック磁石材料中の磁性体粉を模式的に示す図である。 引張破断強度（Ｎ）と磁性体粉含有量〔ＭＦＲ（ｇ／１０分）〕との関係を示すグラフである。 ギャップ１ｍｍの場合のＮ極最小磁束密度（ｍＴ）と磁性体粉含有量〔ＭＦＲ（ｇ／１０分）〕との関係を示すグラフである。

〔センサ付き転がり軸受装置〕
以下、本発明の一実施形態に係るセンサ付き転がり軸受装置について添付図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の一実施形態に係るセンサ付き転がり軸受装置の構成を示す断面図である。このセンサ付き転がり軸受装置１は、自動車など車両の駆動輪を懸架装置に対して回転自在に支持するものである。

センサ付き転がり軸受装置１は、複列のアンギュラ玉軸受を構成しており、図示しない駆動輪が取り付けられるフランジ部２ａを有する内軸２と、内軸２の外周側に同心に設けられた外輪３と、内軸２および外輪３の間に配置された転動体である複数の玉４と、これら複数の玉４を周方向に所定間隔に保持した保持器５と、内軸２および外輪３の間の環状開口部を塞ぐシール部材６，７と、シール部材７に対向するように設けられた磁気センサＳとを備えている。

外輪３は、車両側に固定される固定輪である。この外輪３の外周面には車両の懸架装置に取り付けるための取付フランジ３ａが形成されている。また、その内周面には玉４が転動する複列の外輪軌道３ｂが形成されている。

内軸２は、前記駆動輪が取り付けられる車軸である。また、内軸２は、センサ付き転がり軸受装置１の回転輪を構成している。内軸２は、フランジ部２ａが形成された内軸本体８と、この内軸本体８の車両内側他端に嵌合され、固定された円環状の内輪部材９とを備えている。
内軸２に形成されたフランジ部２ａには、前記車輪を当該フランジ部２ａに固定するための複数のハブボルト２ａ１が固定されている。また、内軸２の外周面には、複列の外輪軌道３ｂに対向して複列の内輪軌道２ｂが形成されている。これら内輪軌道２ｂおよび外輪軌道３ｂとの間には、複数の玉４が転動自在に配置されている。
また、内軸２には、軸方向に貫通する貫通孔２ｃが設けられている。この貫通孔２ｃには、前記駆動輪を駆動するためのドライブシャフトＤが挿入されている。
このドライブシャフトＤと、内軸２とは、貫通孔２ｃの内周面およびドライブシャフトＤの外周面それぞれに形成されたスプライン溝によってスプライン嵌合されており、当該ドライブシャフトＤの先端に取り付けられたナットｄ１が締め付けられていることで、一体回転可能に固定されている。
上記構成によって、センサ付き転がり軸受装置１は、内軸２を外輪３に対して回転自在に支持しており、内軸２に固定される駆動輪を回転自在に支持している。

シール部材７は、外輪３の他端部側の内周面３ｃに内嵌固定された円環状の芯金１０と、この芯金１０に対向するように内輪部材９に一体回転可能に固定された円環状の着磁パルサリング１１とを有している。

芯金１０は、ＳＵＳ４３０、ＳＥＣＣ、ＳＰＣＣ、ＳＰＣＤ、ＳＰＣＥなどの冷延鋼板をプレス加工することによって形成されている。芯金１０の内周端部には、当該芯金１０と着磁パルサリング１１との間をシールするシールリング１０ａが加硫接着などによって固定されている。

〔着磁パルサリング〕
つぎに、本発明の一実施形態に係る着磁パルサリング（以下、「第１の着磁パルサリング」ともいう）について添付図面を参照しながら説明する。図２は、図１に示されるセンサ付き転がり軸受装置に採用された着磁パルサリングの構成を示す要部拡大断面図である。
着磁パルサリング１１は、多数の磁極が周方向に所定間隔で配列された環状のプラスチック磁石部材１２と、環状の支持部材２０とを備えている。

プラスチック磁石部材１２は、フェライト系磁性体、ネオジウムやサマリウム等の希土類系の磁性体などからなる磁性体粉と、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ポリアミド樹脂などの樹脂材料とを含むプラスチック磁石材料から形成されている。

このプラスチック磁石部材１２には、Ｎ極とＳ極とが周方向に沿って交互に所定間隔で配列されるように着磁されており、多数の磁極が周方向に所定間隔で配列されている。
プラスチック磁石部材１２は、支持部材２０に対して一体回転可能に固定されている。

支持部材２０は、芯金１０と同様、ＳＵＳ４３０、ＳＥＣＣ、ＳＰＣＣ、ＳＰＣＤ、ＳＰＣＥなどの冷延鋼板をプレス加工することによって円環状に形成された部材である。この支持部材２０は、内輪部材９の外周面に外嵌固定されることで内軸２に対して一体回転可能に固定されている（図１参照）。
したがって、この支持部材２０に一体回転可能に固定されているプラスチック磁石部材１２も、内軸２に対して一体回転可能となっている。
また、支持部材２０の外周面は、シールリング１０ａが摺接するように構成されている（図１参照）。この支持部材２０は、シール部材７におけるスリンガとしての機能を兼ね備えている。

磁気センサＳは、プラスチック磁石部材１２に対して僅かな隙間を置いて対向するように配置されている。このため、内軸２と一体回転する着磁パルサリング１１は、磁気センサＳに対して、内軸２の回転に応じて磁極を変化させることができる。
磁気センサＳは、磁極の変化を検出するセンサである。この磁気センサＳは、センサ付き転がり軸受装置１が搭載される車両の制御装置に接続されており、検出した磁極の変化に基づく検出信号を前記制御装置に出力するように構成されている。磁気センサＳは、内軸２の回転に応じて変化する着磁パルサリング１１の磁極の変化を検出し、その検出信号を前記車両の制御装置に出力する。前記制御装置は、磁気センサＳの検出信号に基づいて、内軸２の回転速度を認識し、前記車両のアンチロックブレーキシステムなどの制御に反映することができる。

支持部材２０は、内輪部材９に外嵌固定された円筒部２１と、この円筒部２１の一端部から径外方向に延びるとともに環状のプラスチック磁石部材１２が固定された環状のフランジ部２２とを有している。フランジ部２２には、上述のプラスチック磁石部材１２が固定されている。
支持部材２０は上述のように冷延鋼板等の磁性材料によって形成されており、フランジ部２２は、プラスチック磁石部材１２に対するバックヨークとして機能し、磁気センサＳに向かう磁束ループの磁束密度が高められるように構成されている。

プラスチック磁石部材１２は、フランジ部２２の外径とほぼ同じ外径で円環状に形成されている。
プラスチック磁石部材１２とフランジ部２２との間には、両者を接着し、密封している接着剤からなる接着層３０が形成されている。この接着層３０によって、プラスチック磁石部材１２とフランジ部２２との間への水分や異物の混入を防止することができる。
また、接着層３０は、プラスチック磁石部材１２がフランジ部２２に対する磁気吸着とともに、プラスチック磁石部材１２とフランジ部２２とをより強固に固定することができる。

接着層３０を構成する接着剤は、吸水率が０．０５質量％以下である接着剤である。これにより、当該接着剤の経時的な劣化が抑制されるので、プラスチック磁石部材１２とフランジ部２２との間の接着状態を良好に維持することができる。
なお、本明細書において、前記吸水率は、接着剤を乾燥・硬化させて得られた厚さ１００μｍのフィルム状の硬化物の初期質量（Ａ）と、室温（２５℃）で水中に飽和状態になるまで浸漬させた後の当該硬化物の質量（Ｂ）とから、下記式（Ｉ）：
吸水率（質量％）＝［〔（Ｂ）−（Ａ）〕／（Ａ）］×１００・・・（Ｉ）
に基づいて算出したものである。

本発明では、前記吸水率を有するものであれば、前記接着剤として、例えば、シリコーン系接着剤、ポリイミド系接着剤、ポリアミド系接着剤、エポキシ樹脂系接着剤、アクリル樹脂系接着剤などを単独または２種以上を混合して用いることができる。

環状のプラスチック磁石部材１２は、前記接着層３０によるプラスチック磁石部材１２と支持部材２０のフランジ部２２との接着に先立って、熱処理が施されたものであるため、寸法の変化が抑制されている。
これにより、プラスチック磁石部材１２と支持部材２０のフランジ部２２との間の線膨張係数の差の発生が抑制されるため、接着層３０における応力の負荷が抑制される。したがって、着磁パルサリング１１では、割れの発生が抑制されるため、着磁パルサリング１１に基づくセンサ出力の信頼性が高いものとなる。

接着層３０の厚さは、０．１〜０．３ｍｍとされている。これにより、十分なせん断接着強さを確保することができ、プラスチック磁石部材１２と支持部材２０との間の線膨張係数の差によって生じる熱膨張や収縮に伴うプラスチック磁石部材１２およびフランジ部２２それぞれの変形量に差が生じたとしても、その変形量の差を許容することができ、プラスチック磁石部材１２を支持部材２０に確実に接着固定することができる。

ここで、図３〜図６に示される検証結果を参照して、接着層３０の厚さを０．１〜０．３ｍｍとすることによる作用効果を説明する。
図３は、接着層の厚さと、接着層におけるせん断接着強度との関係を示すグラフである。接着層におけるせん断接着強度は、ＪＩＳ Ｋ６８５０にしたがって調べた。図３に示される結果から、接着層の厚さが、０．１ｍｍ以上であれば、せん断接着強さが２．５ＭＰａ以上となっており、十分なせん断接着強さが得られることがわかる。なお、通常、着磁パルサリングの小型軽量化に適した製品寸法を確保するためには、接着層の厚さの上限は、０．３ｍｍ以下とすることができる。
また、図４は、接着層の厚さと、接着層におけるせん断剥離強度との関係を示すグラフである。接着層におけるせん断剥離強度は、実際の製品である着磁パルサリングを用い、芯金を固定し、この着磁パルサリングを径方向に押すことで接着層にせん断応力を加える方法で調べた。図４に示される結果から、接着層の厚さが０．１〜０．３ｍｍの範囲の場合では、せん断剥離強度が約５５０〜６５０Ｎとなり、十分なせん断剥離強度が得られることがわかる。
図５は、接着層の厚さと、接着層における凝集破壊率との関係を示すグラフである。ＪＩＳ Ｋ６８６６により、図５に示される結果から、接着層の厚さが０．１〜０．３ｍｍの範囲の場合では、凝集破壊率が約５０％以上であり、十分な凝集破壊率が得られることがわかる。

また、図６（ａ）は、接着層の厚さと、温度を１２０℃から−４０℃に変化させたときのプラスチック磁石部材における引張応力との関係を示すグラフである。プラスチック磁石部材における引張応力は、ＣＡＥ解析によって調べた。図６（ａ）に示される結果から、接着層の厚さが０．１〜０．３ｍｍの範囲の場合のプラスチック磁石における引張応力は、破線で示されるプラスチック磁石部材の最大許容引張応力よりも小さくなっていることがわかる。
図６（ｂ）は、接着層の厚さと、温度を１２０℃から−４０℃に変化させたときのプラスチック磁石部材および接着層の界面における最大せん断応力との関係を示すグラフである。プラスチック磁石部材および接着層の界面における最大せん断応力は、ＣＡＥ解析によって調べた。図６（ｂ）に示される結果から、接着層の厚さが０．１〜０．３ｍｍの範囲の場合の前記界面における最大せん断応力は、破線で示される使用可能な接着剤のせん断接着強さよりも小さくなっていることがわかる。
図６（ｃ）は、接着層の厚さと、温度を１２０℃から−４０℃に変化させたときの接着層における最大歪みとの関係を示すグラフである。接着層における最大歪みは、ＣＡＥ解析によって調べた。図６（ｃ）に示される結果から、接着層の厚さが０．１〜０．３ｍｍの範囲の場合の前記最大歪みは、破線で示される接着層における最大許容歪みよりも小さくなっていることがわかる。
以上のように、図６（ａ）〜（ｃ）に示される結果から、前記範囲の厚さの接着層を有する着磁パルサリングでは、温度変化による割れの発生が抑制されることが示唆される。

〔着磁パルサリングの製造方法〕
つぎに、本発明の一実施形態に係る着磁パルサリング（第１の着磁パルサリング）の製造方法について、添付図面を参照しながら説明する。図７は、着磁パルサリングの製造方法の工程図である。

まず、成形工程において、環状のプラスチック磁石部材を成形するための空隙を内部に形成している構造を有する金型のゲートからプラスチック磁石材料を射出することにより前記空隙をプラスチック磁石材料で充填し、環状のプラスチック磁石素材を成形する。

つぎに、アニール処理工程において、前記プラスチック磁石素材を、１５０℃で少なくとも１時間加熱する。アニール処理後のプラスチック磁石素材は、寸法の変化の発生が抑制されている。
アニール処理工程における加熱温度は、前記プラスチック磁石材料に用いられる磁性体粉および樹脂材料の種類に応じて、適宜設定することができるが、通常、１５０℃とすることができる。

その後、接着工程において、前記アニール処理後のプラスチック磁石素材の一端面（プラスチック磁石部材１２の接触面１２ａに対応）に接着剤を塗布し、当該一端面と、支持部材２０のフランジ部２２の端面２２ａとを張り合わせる。
これにより、プラスチック磁石素材の一端面（プラスチック磁石部材１２の接触面１２ａに対応）と、フランジ部２２の端面２２ａとの間に接着層３０が形成される。この接着層３０によって、プラスチック磁石素材がフランジ部２２に固定される。

ついで、着磁工程において、フランジ部２２をバックヨークとして機能させ、プラスチック磁石素材に対して着磁を行なうことにより、プラスチック磁石部材１２を形成させ、このプラスチック磁石部材１２と当該プラスチック磁石部材１２が固定された支持部材２０とからなる着磁パルサリング１１を得ることができる。

本製造方法では、接着工程に先立って、プラスチック磁石部材１２を構成するプラスチック磁石素材に対してアニーリング処理を施しているため、プラスチック磁石部材１２とフランジ部２２との間の線膨張係数の差が生じにくくなっており、着磁パルサリング１１の割れの発生が抑制されている。

ここで、図８および９に示される検証結果を参照して、接着工程に先立って、アニール処理工程が行なうことによる作用効果を説明する。
図８は、プラスチック磁石素材を１５０℃で加熱したときの加熱時間と、プラスチック磁石素材の外径の収縮率との関係を示すグラフである。なお、収縮率（％）は、〔加熱後のプラスチック磁石素材の外径／加熱前のプラスチック磁石素材の外径〕により求めた値である。図８に示される結果から、プラスチック磁石素材を１５０℃で１時間以上加熱した場合、プラスチック磁石素材の収縮率の変化が少なくなることがわかる。
また、図９は、プラスチック磁石素材のアニーリング処理の有無と、着磁パルサリングの接着層におけるせん断剥離強度との関係を示すグラフである。図９に示される結果から、プラスチック磁石素材に対して１５０℃で１時間加熱するアニーリング処理を施した場合、着磁パルサリングの接着層におけるせん断剥離強度は、プラスチック磁石素材に対してアニーリング処理を施していない場合に比べて、高くなっていることがわかる。
以上のように、図８および９に示される結果から、接着工程に先立って、プラスチック磁石素材に対してアニーリング処理を施すことにより、プラスチック磁石部材の寸法の変化の発生を抑制することができ、着磁パルサリングの接着層におけるせん断剥離強度を向上させることができることが示唆される。

〔その他の変形例〕
（１）着磁パルサリングの変形例
着磁パルサリング１１において、プラスチック磁石部材１２は、磁性体粉とポリアミド樹脂材料とを含んだ溶融流動性（以下、「ＭＦＲ」という）が８０〜３００ｇ／１０分であるプラスチック磁石材料を磁場成形することにより形成されていてもよい。
かかるプラスチック磁石部材１２を備えた着磁パルサリング（第２の着磁パルサリング）は、前記プラスチック磁石材料を磁場成形することにより形成されているので、磁石部材中の磁性体粉の磁化容易軸の方向が一定方向に揃っている状態となっており、所定の方向への磁束密度が高められている。
したがって、第２の着磁パルサリングによれば、高い磁力を確保することができ、優れた磁気特性を発現することができる。

かかるプラスチック磁石材料として、フェライト系磁性体、ネオジウムやサマリウム等の希土類系の磁性体等からなる磁性体粉と、ナイロン（登録商標）６、ナイロン（登録商標）６，６等のポリアミド樹脂材料とを含んだＭＦＲが８０〜３００ｇ／１０分であるプラスチック磁石材料を用いることができる。

（２）着磁パルサリングの製造方法の変形例
つぎに、前記第２の着磁パルサリングの製造方法（「製造方法２」ともいう）について、添付図面を参照しながら説明する。図１０は、着磁パルサリングの製造方法の工程図である。

まず、充填工程において、環状のプラスチック磁石部材を成形するための空隙を内部に形成している構造を有する金型のゲートからＭＦＲが８０〜３００ｇ／１０分であるプラスチック磁石材料を射出することにより前記空隙を前記プラスチック磁石材料で充填する。

充填工程で用いるプラスチック磁石材料のＭＦＲは、後述の磁場成形工程において、磁場配向の効果を最大限に引き出すことにより、磁性体粉の磁気容易軸の方向を容易に揃える観点から、８０ｇ／１０分以上である。
なお、プラスチック磁石材料中の磁性体粉の量が多ければ、プラスチック磁石部材の磁力の強さを高めることができるが、前記ＭＦＲが低下することがある。そのため、前記ＭＦＲの上限は、プラスチック磁石材料中の磁性体粉の量及び着磁パルサリングに要求される磁力の強さから、適宜設定することができる。前記ＭＦＲの上限は、例えば、３００ｇ／１０分以下である。
なお、前記ＭＦＲは、ＡＳＴＭ Ｄ１２３８に準拠して２７０℃で、１０ｋｇの荷重で、測定されたものである。

このように、本製造方法２によれば、前記ＭＦＲが８０〜３００ｇ／１０分であるプラスチック磁石材料が用いられているので、磁場成形時における磁場配向の効果を最大限に引き出し、当該プラスチック磁石材料中の磁性体粉の磁化容易軸の方向を一定方向に揃え、所定の方向への磁束密度を高めることができる。
加えて、本製造方法２によれば、前記ＭＦＲが８０〜３００ｇ／１０分であるプラスチック磁石材料が用いられているので、このプラスチック磁石材料中における磁性体粉を容易に動かすことができる。これにより、例えば、高い磁界中で成形を行うことなく、通常の磁場成形で用いられる程度の強さの低い磁界中で、前記磁性体粉の磁化容易軸の方向を一定方向に容易に揃えることができる。
したがって、強磁界を形成させるために多くのエネルギーを消費しなくてもよいので、低コストで、着磁パルサリングを製造することができる。

充填工程で用いる金型として、金型の空隙内のプラスチック磁石材料におけるウェルドの発生を抑制することができるディスクゲートタイプのゲートを形成する金型（図１１の５０を参照）が用いられる。これにより、得られるプラスチック磁石部材の強度を十分なものとすることができる。このディスクゲートタイプの金型５０は、スプール部５３からディスク部５２を介してゲート部５１からプラスチック磁石材料を金型本体の空隙（図１１中、製品部４０に対応）に射出するように構成されている。

つぎに、磁場成形工程において、充填されたプラスチック磁石材料を磁場成形することにより、環状の成形体を形成させる。
充填工程後のプラスチック磁石材料においては、図１２（ａ）に示されるように、金型５０のゲート５１から射出されたプラスチック磁石材料１００中の磁性体粉１０１の磁気容易軸１０２は、まちまちの方向に向いている。
ところが、磁場成形工程において、金型５０の外側に配置された電磁石６０により形成された磁界中でプラスチック磁石材料１００を成形することによって、図１２（ｂ）に示されるように、磁性体粉１０１の磁気容易軸１０２が一定方向に揃えることができる。

プラスチック磁石材料１００は、前記ＭＦＲを有することにより、当該プラスチック磁石材料１００中の磁性体粉１０１が動きやすくなっている。これにより、本磁場成形工程では、通常の磁場成形で用いられる程度の強さの低い磁界中でプラスチック磁石材料１００を成形した場合であっても、磁性体粉１０１の磁場配向を容易に変えることができるので、磁気容易軸１０２を容易に一定方向に揃えることができる。
本磁場成形工程で形成される成形体は、磁性体粉１０１の磁気容易軸１０２が一定方向に揃っている。

つぎに、接着工程において、成形体の一端面（プラスチック磁石部材１２の接触面１２ａに対応）に接着剤を塗布し、当該一端面と、環状のフランジ部２２を有し、回転体に一体回転可能に固定される支持部材２０のフランジ部２２の端面２２ａとを張り合わせることにより、成形体を支持部材に固定する。
接着剤としては、例えば、ポリイミド系接着剤、ポリアミド系接着剤、エポキシ樹脂系接着剤、アクリル樹脂系接着剤等が挙げられる。

つづいて、着磁工程において、フランジ部２２をバックヨークとして機能させ、成形体に対して、多数の磁極がこの成形体の周方向に所定間隔で配列されるように、着磁を行なう。これにより、プラスチック磁石部材と当該プラスチック磁石部材が固定された支持部材とからなる着磁パルサリングを得ることができる。
着磁工程では、磁性体粉１０１の磁気容易軸１０２が一定方向に揃っている成形体を着磁するため、所定方向への磁束密度を高めることができる。
したがって、優れた磁気特性を発現する着磁パルサリングを得ることができる。

以下、実施例などにより、前記第２のパルサリングについて、詳細に説明するが、本発明は、かかる実施例により限定されるものではない。
（実施例１〜３）
ポリアミド樹脂材料に対して、磁性粉体含有量が、９１．３５体積％（実施例１）、９１．５０体積％（実施例２）又は９１．９０体積％（実施例３）となるように、Ｓｒフェライトからなる磁性体粉（粒径１．６２〜１．９５μｍ）を混合し、実施例１〜３のプラスチック磁石材料を得た。

（試験例１）
つぎに、実施例により、ＭＦＲを上記値の範囲とすることによる作用効果を説明する。
実施例１〜３のプラスチック磁石材料を、磁場配向用磁石を備えた射出成形機により金型の空隙に射出し、励磁コイルに３０Ａの電流を流して生じさせた磁界中で、磁場成形し、成形体を得た。つぎに、得られた成形体を、着磁装置〔東洋電気工業（株）製〕により着磁電圧８００Ｖで着磁させ、実施例１〜３のプラスチック磁石部材（内径５８ｍｍ、外径６７ｍｍ、厚さ０．９ｍｍ）を得た。

実施例１〜３のプラスチック磁石部材それぞれの引張破断強度（Ｎ）、引張破断伸び率（％）及びギャップ１ｍｍの場合のＮ極最小磁束密度（ｍＴ）を測定した。なお、引張破断強度は、ＪＩＳ Ｋ６３０１に規定する方法で測定した。引張破断伸び率は、ＪＩＳ Ｋ７１１３に規定する方法で測定した。また、Ｎ極最小磁束密度は、ガラスメータ（ホール素子）を用いて、測定した。

実施例１〜３のプラスチック磁石部材それぞれについて、引張破断強度（Ｎ）と磁性体粉含有量（体積％）〔ＭＦＲ（ｇ／１０分）〕との関係を示すグラフを図１３に、引張破断伸び率（％）と磁性体粉含有量（体積％）〔ＭＦＲ（ｇ／１０分）〕との関係を示すグラフを図１４に、ギャップ１ｍｍの場合のＮ極最小磁束密度（ｍＴ）と磁性体粉含有量〔ＭＦＲ（ｇ／１０分）〕との関係を示すグラフを図１４に示す。なお、図１３中、破線は、着磁パルサリングのプラスチック磁石部材に要求される一般的な引張破断強度を示す。また、図８中、破線は、着磁パルサリングのプラスチック磁石部材に要求されるギャップ１ｍｍの場合の一般的なＮ極最小磁束密度（ｍＴ）を示す。

図１３に示される結果から、磁性体粉含有量が９１．３５体積％以上（プラスチック磁石材料のＭＦＲが８０ｇ／分以上）である場合、引張破断強度は、２００Ｎを超えており、着磁パルサリングのプラスチック磁石部材に要求される引張破断強度（２５Ｎ）以上であることがわかる。
さらに、図１４に示される結果から、磁性体粉含有量及びプラスチック磁石材料のＭＦＲが上記値以上である場合、ギャップ１ｍｍの場合のＮ極最小磁束密度は、２０．０ｍＴを超えており、着磁パルサリングのプラスチック磁石部材に要求されるＮ極最小磁束密度（８．５ｍＴ）以上であることがわかる。
以上の結果より、プラスチック磁石材料のＭＦＲが上記値以上である場合、着磁パルサリングの部材として用いるのに十分な性能を有するプラスチック磁石部材を得ることができることが示唆される。

１ センサ付き転がり軸受装置
２ 内軸（回転輪）
３ 外輪（固定輪）
４ 玉（転動体）
１１ 着磁パルサリング
１２ プラスチック磁石部材
２０ 支持部材
２２ フランジ部
３０ 接着層

Claims (5)

1. 環状のフランジ部を有し、回転体に一体回転可能に固定される支持部材と、
   前記フランジ部の一端面に固定され、多数の磁極が周方向に所定間隔で配列されている環状のプラスチック磁石部材と
   を備えており、
   これらの両部材が、当該両部材間に形成された接着剤からなる接着層により互いに固定されている着磁パルサリングであって、
   前記プラスチック磁石部材は、磁性体粉と樹脂材料とを含むプラスチック磁石材料により形成された環状のプラスチック磁石素材に対してアニール処理を施すことにより得られた部材であることを特徴とする着磁パルサリング。
2. 前記プラスチック磁石部材が、磁性体粉と、ポリアミド樹脂からなる樹脂材料とを含むプラスチック磁石材料により形成された環状のプラスチック磁石素材に対して１５０℃で少なくとも１時間の加熱によるアニール処理を施すことにより得られた部材である請求項１に記載の着磁パルサリング。
3. 前記接着剤の吸水率が０．０５質量％以下である請求項１または２に記載の着磁パルサリング。
4. 前記接着層の厚さが０．１ｍｍ〜０．３ｍｍである請求項１〜３のいずれかに記載の着磁パルサリング。
5. 固定輪及び回転輪と、
   これらの間に転動自在に配置された転動体と、
   前記回転輪に一体回転可能に固定された着磁パルサリングと、
   前記着磁パルサリングの磁極の変化を検出することによって前記回転輪の回転状態を検出する磁気センサと
   を備えているセンサ付き転がり軸受装置において、
   前記着磁パルサリングは、請求項１〜４のいずれかに記載の着磁パルサリングであることを特徴するセンサ付き転がり軸受装置。

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